一種動物糞便清理裝置

王伊卓

摘 要： 為了方便人們在日常生活中清理街道等公共場所的動物糞便，本人通過調查、研究，運用了“皮帶傳動”“鏈條傳動”等科學原理進行該清理裝置的設計。本裝置結構合理，設計巧妙，操作簡便，使用輕巧，能快速清理動物糞便，很好地解決現有動物糞便清理產品中存在的結構結構復雜、不合理，不方便操作和拆卸維修困難等技術問題，對現有技術來說，具有很好的市場前景和發展空間。

關鍵詞： 動物;糞便;清理裝置

隨著人們生活水平的提高，越來越多的人養起寵物，尤其是老年人和兒童，更是把它當作自己的家庭成員。另一方面，經濟水平的提高，人們對居住環境的要求也越來越高，隨著寵物的大量增多，糞便清理成為一件令人頭痛的事，一些人外出遛狗很少主動去清理寵物狗的糞便，導致周圍人的不滿;一些人使用報紙清理糞便，但是需要手動清理，這樣也帶來了不少尷尬。而且合理的收集糞便有利于充分響應我國綠色生態環保建設號召，為綠色農田建設提供新方式。

在我們國內，對“動物糞便清理裝置”的研究也日益得到了人們的關注，如：揚州業恒智能科技有限公司的實用新型專利《一種動物糞便清理裝置》，國人史耀東等人的專利《動物糞便小型清理裝置》，國人王國強等人所著的論文《單片機在SM-1型畜禽糞便清理設備中的應用》等，在對動物糞便清理方面都有仁者見仁、智者見智的一面。

經過對國內外關于此方面的研究發現：我們國內越來越多的人開始有較強的環保意識，并付諸于行動。各種設計新穎、功能強大、清理效果好的動物糞便清理裝置應運而生就是一個很好地例證。經過對比，發現相關的研究產品雖然實現了無需手工清理寵物糞便的功能，但是仍然存在以下問題：（1）操作系統繁瑣，使用操作不方便;（2）內部結構復雜，裝置的出故障率高，維修保養不方便;（3）產品造價較高，不利用推廣。系統繁瑣，使用操作不方便。那么如何設計一種結構合理，設計巧妙，操作簡便，實用輕巧，快速清理動物糞便，方便維修的動物糞便清理裝置是本人需要研究、解決的問題。

一、目前在生活中人們對于動物糞便清理的現狀及對動物糞便清理方式的需求

本次研究，共發放給“居民、環衛工人、養狗人士”這三類不同的群體共180份問卷，調查、統計結果如下：

（1）目前動物糞便清理的現狀：都認為動物糞便成災，大多數調查者都有過不愉快的經歷，對目前的現狀不滿意。

（2）目前大家看到的動物糞便大部分沒有清理，即使清理也是主人拿報紙或塑料袋包起動物糞便，扔進路邊的垃圾桶或綠化帶內，影響環境和公眾健康。同時受訪的人中有158人表示清理動物糞便是動物主人的責任。

（3）在統計中，對看到有動物主人沒有清理糞便這種不文明的行為時，在對普通居民發放的180份問卷中，86人表示會勸告動物主人履行自己的義務;62人僅表示輕視這種行為但自己不會去行動;另外也有32人表示不關我事。調查結果顯示市民對待這個問題態度還反應還是積極的。

（4）在統計中，有95%以上的居民希望養狗人士能隨身攜帶清理小動物糞便的工具;有5%的的居民認為無所謂。

（5）被調查人員的反饋和建議：

①政府要加強管理，建立依法養狗，文明養狗相關管理規定，落實處罰約束機制;

②人們迫切希望能有一種便捷、輕巧、價格便宜且清潔效果理想的工具來進行動物糞便的清理;

③結合國內和國際的動物糞便處理做法，把動物糞便集中處理，這樣，有利于把動物糞便“變廢為寶”，做到動物糞便有效利用，利于環保。

二、方案設計

為解決上述問題所采用的技術方案是：一種動物糞便清理裝置，包括桿體、收納箱和清掃機構，清掃機構設置在收納箱的開口處，所述的清掃機構包括第一轉軸和設置在第一轉軸上的清掃板，第一轉軸水平設置在收納箱的中心線上;桿體的頂部設置有與第一轉軸配合使用的第二轉軸，第二轉軸驅動第一轉軸并帶動清掃板轉動，將糞便掃進收納箱。

如下圖1所示：

所述的清掃板的固定端設置在第一轉軸上，清掃板的自由端向外輻射延伸至收納箱的開口處，清掃板的自由端向內彎折，便于清掃糞便。

所述的清掃板的數量為2-4個。

所述的第二轉軸的伸出端設置有便于轉動的旋轉手柄。

所述的第一轉軸和第二轉軸通過鏈條傳動連接。

三、具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的說明。

如圖4所示，一種動物糞便清理裝置，包括桿體1、收納箱2和清掃機構3，清掃機構3設置在收納箱2的開口處，所述的清掃機構3包括第一轉軸301和設置在第一轉軸301上的清掃板302，第一轉軸301水平設置在收納箱2的中心線上;桿體1的頂部設置有與第一轉軸301配合使用的清掃板303，第二轉軸303驅動第一轉軸301并帶動清掃板302轉動，將糞便掃進收納箱2。

以上為本發明的基本實施方式，可在以上基礎上做進一步的改進、完善和限定：如所述的清掃板302的固定端設置在第一轉軸301上，清掃板302的自由端向外輻射延伸至收納箱2的開口處，清掃板302的自由端向內彎折，便于清掃糞便。

四、項目的創新效果

本項目包括桿體、收納箱和清掃機構，清掃機構設置在收納箱的開口處，結構簡單清晰明了，使用輕巧，快速清理動物糞便，也便于使用后拆卸，操作方便。如：清掃板的固定端設置在第一轉軸上，清掃板的自由端向外輻射延伸至收納箱的開口處，清掃板的自由端向內彎折，便于清掃糞便;又如第二轉軸的伸出端設置有便于轉動的旋轉手柄，操作更簡單;再如：第一轉軸和第二轉軸通過鏈條傳動連接，也可更換為其它傳動方式，傳動功能實現有多種方式，維修更換方便。

五、項目運用的科學原理

該項目應用的主要科學方法是“控制變量法”。運用了“皮帶傳動”“鏈條傳動”等科學原理進行設計與實施。

在確定各齒輪參數等方面，采用了物理學中常用的“控制變量法”來進行參數設計、后期參數調整等，最終確定出各齒輪的最優參數。

在第一轉軸和第二轉軸連接部位先后運用了“皮帶傳動”“鏈條傳動”進行驅動，兩種設計方式均達到了預期效果，考慮到產品使用環境，鏈條傳動沒有彈性滑動和打滑，能保持準確的平均傳動比，后經過計算及后期反復驗證，最終采用“鏈條傳動”。

六、研究實施過程

在本項目的研究過程中，進行了反復多次的修改和技術上的更新。

（一）第一代設計作品

在最初的設計過程中，只有清掃機構一部分，最初的設想就是為了攜帶便捷，因此，沒有設計桿體這一部分，把手柄設計在了清掃機構一側，清掃板為平的，自由端沒有向內彎析，收納箱為方形。其他部件均和最終的產品設計一致。在操作時，需蹲下身子，用手轉動手柄，使轉軸帶動清掃板把糞便清理至收納箱。

在試用時，發現這樣的設計有以下幾個缺點：

（1）年歲大的老人操作不便;

（2）平頭清掃板清理地面的糞便不夠徹底，且清掃板在轉動過程中，因材質問題，發現的噪聲較大。

（二）第二代設計作品

在第一代設計作品的基礎上，作了以下幾個地方的改動：首先設計了長度合適的伸縮桿體，便于不同年齡的人操作;其次，運用了皮帶傳動的科學原理;又把清掃板的自由端向內彎析，收納箱改為弧形，清掃板也由原來的三個增加為四個，即為最終作品。

七、本次設計理念創新

本項目結構合理，設計巧妙，操作簡便，使用輕巧，快速清理動物糞便，方便維修，解決現有動物糞便清理器中存在的結構不合理，結構復雜，不方便操作和拆卸維修困難等技術問題，對現有技術來說，具有很好的市場前景和發展空間。另外，便捷的清理動物糞便清潔裝置能解決人們日常清理動物糞便的難題，更好地增強人們的環保意識。

八、結論

針對該項目的研究，本人根據自己對發明創新的熱愛和所學的相關物理、數學等相關知識對動物糞便清理裝置的改良設計作了較細致的研究，設計出一種新型動物糞便清理裝置。本裝置能很好地解決現有動物糞便清理器產品中存在的結構不合理，結構復雜，不方便操作和拆卸維修困難等技術問題。結合該項目在實際操作中的使用意見，后期在現有基礎上可以作以下改進：（1）對該項目進一步的改進、完善和限定：如所述的清掃板302的數量為3-4個;針對不同的使用環境，在第一轉軸301和第二轉軸303之間驅動采用皮帶傳動和鏈條傳動多種傳動方式，在第一轉軸301處設切換裝置。（2）正常使用時，將收納箱的開口處對準寵物的糞便，用小電機轉動旋轉手柄4，第二轉軸303利用鏈條驅動第一轉軸301，并帶動清掃板302轉動，將糞便掃進收納箱，會更省力。

通過本次研究和設計，本人受益匪淺，真切地感受到提高個人環保意識，增強國民素質的重要性;但我更深切地體會到創意來源于生活，科技才能點亮我們更美好的未來。因本人的所具備的知識有限，這項設計還存在著不足，相信在未來知識不斷儲備中，本人會設計出更理想的動物糞便清理裝置，讓它更好地為人們服務，為我們的環保事業做出力所能及的貢獻。

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